5月15日，我國首次火星探測任務，天問一號探測器，在火星烏托邦平原南部，預選著陸區著陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。5月18日，上游新聞·重慶商報記者獲悉，入駐兩江協同創新區的高校院所——北京理工大學、哈爾濱工業大學、中國航天科工三院304所，為“天問一號”順利進行火星環繞、著陸和后續巡視探測均作出了重要貢獻。

　　北京理工大學：火星精確著陸導航與制導控制綜合仿真系統

　　北京理工大學研制了火星精確著陸導航與制導控制綜合仿真系統，成果應用于 “天問一號”火星著陸器自主導航與制導控制系統、火星環繞器自主管理與導航控制系統的方案論證設計與研制。

　　上述研究成果通過建立火星探測器動力學和運動學模型對通信“黑障”問題進行分析，設計導航方案、制導控制方案，解決了動力下降段最優能量消耗問題和著陸段視覺導航問題，為火星探測器的著陸過程，提供了理論參考。

　　
 

　　此外，北理工還參與了著陸巡視器方案階段進入過程氣動力熱載荷分析項目，項目成果應用于火星著陸巡視器著陸過程動力學環境預示，為整器環境條件的制定提供了設計依據。

　　北理工承擔對天問一號兩艙連接解鎖機構火工鎖設計驗證的仿真分析和火工藥劑空間壽命驗證，對火工鎖設計過程低溫故障機理進行分析，研究工作為火工鎖的解鎖任務順利實施提供了技術保障。

　　哈爾濱工業大學：中國國旗鎖緊展開機構、變結構鎖定及多級伸展結構和落火監視相機轉動裝置

　　哈爾濱工業大學根據天問一號火星探測任務的總體任務需求，哈工大航天學院冷勁松教授團隊基于具有獨立自主知識產權的形狀記憶聚合物復合材料，研制了中國國旗鎖緊展開機構、變結構鎖定及多級伸展結構和落火監視相機轉動裝置共 3 個產品，通過精細的力學理論分析、巧妙的智能結構設計和多次反復迭代的極端環境試驗驗證，解決了低溫、輻照等極端惡劣使役環境下，長時間鎖定、低沖擊可靠展開的關鍵技術難題。在國際上首次實現形狀記憶聚合物復合材料結構在深空探測工程中的應用，標志著我國在智能材料及其在航天器結構的應用領域處于國際前列。

　　哈工大航天學院控制科學與工程系航天器控制團隊參與了火星環繞器制動捕獲方案論證與關鍵技術攻關。針對定向捕獲、勻速捕獲、變速捕獲等多種捕獲方案，該團隊進行了深入的對比分析，攻克了環繞器制動點火姿態建立、大角度姿態機動方案設計、制動捕獲方案優化以及制動捕獲過程中的姿態穩定控制方案設計等多項關鍵技術問題，為火星環繞器制動捕獲任務的成功提供了技術支撐。

　　2020年10月1日，天問一號火星探測器首次深空“自拍”圖像上的五星紅旗光彩奪目，這抹鮮艷的中國紅出自化工與化學學院吳曉宏教授團隊。吳曉宏教授團隊經過一系列科研攻關，開發出集抗輻照、低揮發和耐高低溫交變等性能于一體的國旗用特種功能材料，并經特殊工藝套印在鋁板上，國旗在經歷了輻照、高低溫交變、低溫存儲、粘合脫落等多重試驗考核后，才最終安裝在探測器側面。

　　哈工大科研團隊在火星車移動系統方面的研究成果用于天問一號探測器。威海校區邵春濤老師負責的與“火星EDL過程仿真”和“火星車GNC模擬”相關的兩個課題分別為火星探測器安全著陸以及后續的火星車巡視探測提供了有力支撐。

　　航天科工三院304所：對接收、處理火星探測數據的地面應用系統開展軟件測試

　　中國航天科工研制生產的相控陣敏感器、高性能晶體元器件和電連接器、納米氣凝膠材料、加速度計、解鎖分離裝置等系列產品為天問一號開展火星環繞、著陸和巡視探測作出重要貢獻。

　　其中，航天科工三院304所對接收、處理火星探測數據的地面應用系統開展軟件測試，為天問一號信號接收軟件做好“體檢”。304所研發的火星探測任務分析與評估系統，為測控總體的方案設計、過程仿真和結果評估提供定量化分析手段，有效支撐測控總體迭代優化。